專利名稱：用于半軸向風(fēng)扇輪的導(dǎo)向幾何結(jié)構(gòu)的制作方法
用于半軸向風(fēng)扇輪的導(dǎo)向幾何結(jié)構(gòu)本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇。本發(fā)明尤其涉及一種在機(jī)動(dòng)車中應(yīng)用的風(fēng)扇中的風(fēng)扇輪。 現(xiàn)有技術(shù)在通風(fēng)或空調(diào)風(fēng)扇中常常使用具有半軸向風(fēng)扇輪的風(fēng)扇，該風(fēng)扇輪相對于純粹的軸向和純粹的徑向風(fēng)扇輪可以具有更高的效率。半軸向風(fēng)扇輪是軸向和徑向風(fēng)扇輪的組合。該風(fēng)扇輪的軸向部分按照螺旋槳的方式從平行于旋轉(zhuǎn)軸的方向上吸入要輸送的空氣。 該風(fēng)扇輪的徑向部分按照離心機(jī)的方式沿徑向排出已經(jīng)吸入的空氣。為了將已經(jīng)通過了半軸向風(fēng)扇輪的軸向部分的空氣偏轉(zhuǎn)到徑向部分，在這兩個(gè)部分的之間的區(qū)域中設(shè)置偏轉(zhuǎn)元件。偏轉(zhuǎn)元件通常固定在風(fēng)扇馬達(dá)上并且例如可以具有錐形形狀。半軸向風(fēng)扇輪的軸向部分的在徑向上延伸的流出葉片貼靠在固定的偏轉(zhuǎn)元件上，以便減小摩擦損失和噪聲的形成。通過在流出葉片的末端和偏轉(zhuǎn)元件之間的由此限定的間隙逸出一定比例的吸入空氣，而不是全部通過在流出葉片之間沿徑向離開風(fēng)扇輪。這種半軸向風(fēng)扇輪的效率由此低于一個(gè)可能的最大值。發(fā)明的公開
因此本發(fā)明的任務(wù)是提出一種風(fēng)扇輪，它克服所述缺陷并且此外容易制造。該任務(wù)通過一種按照權(quán)利要求1的具有風(fēng)扇輪的風(fēng)扇和通過一種按照權(quán)利要求 10的機(jī)動(dòng)車解決。從屬權(quán)利要求給出有利的或可能的附加特征。按照第一方面，風(fēng)扇的風(fēng)扇輪包括帶有進(jìn)入緣邊的吸入葉片，進(jìn)入緣邊面對著風(fēng)扇輪的軸向進(jìn)口方向，和帶有流出緣邊的流出葉片，流出緣邊面對著風(fēng)扇輪的徑向出口方向，以及偏轉(zhuǎn)元件，其用于將空氣從吸入葉片的作用區(qū)偏轉(zhuǎn)到流出葉片的作用區(qū)，其中，偏轉(zhuǎn)元件與至少一個(gè)流出葉片形狀配合地和/或傳力配合地連接。與已知的半軸向風(fēng)扇輪不同，該偏轉(zhuǎn)元件跟隨風(fēng)扇輪相對于風(fēng)扇馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。偏轉(zhuǎn)元件與至少一個(gè)流出葉片的連接允許消除在流出葉片和偏轉(zhuǎn)元件之間的間隙并且因此負(fù)責(zé)使流出的空氣在流出時(shí)確實(shí)地獲得希望的方向和速度。尤其是可以將多個(gè)或全部流出葉片與偏轉(zhuǎn)元件連接，從而全部流出的空氣必須在流出葉片之間通過。至少一個(gè)吸入葉片可以與流出葉片構(gòu)成一體。在一個(gè)實(shí)施方式中，組合的吸入和流出葉片可以具有吸入部分和流出部分。該組合的吸入和流出葉片的界面中的一個(gè)可以部分地或在整個(gè)長度上貼靠在偏轉(zhuǎn)元件上。流出葉片的數(shù)量也可以大于或小于吸入葉片的數(shù)量。例如除了組合的吸入和流出葉片以外，可以附加地在風(fēng)扇輪中構(gòu)造另外的分散的流出葉片。在一個(gè)實(shí)施方式中，風(fēng)扇輪包括組合的空氣葉片的兩倍的流出葉片。以相應(yīng)的方式， 吸入葉片的數(shù)量也可以超過流出葉片的數(shù)量。偏轉(zhuǎn)元件可以借助于配合連接(機(jī)構(gòu))與流出葉片連接。這尤其在大量制造風(fēng)扇輪時(shí)是有利的，其中通過一個(gè)簡單的加工步驟就應(yīng)該形成偏轉(zhuǎn)元件和流出葉片之間的形狀配合連接或傳力配合連接。該配合連接(機(jī)構(gòu))例如可以具有榫銷和與其對應(yīng)的凹部。與此備選地，偏轉(zhuǎn)元件例如可以具有連續(xù)的緣邊，多個(gè)流出葉片嚙合到該緣邊里面。也可以在偏轉(zhuǎn)元件和流出葉片之間實(shí)現(xiàn)其它的形狀配合連接或傳力配合連接，例如卡合(銜接)、粘接、鉚接、螺紋連接、焊接、釬焊，楔入或填塞。吸入葉片和流出葉片可以形成風(fēng)扇輪的一個(gè)一體的元件。這種一體的元件可以附加地具有輪轂和/或加強(qiáng)元件，這些加強(qiáng)元件跟隨風(fēng)扇輪的周面或周面輪廓。在一個(gè)實(shí)施方式中，加強(qiáng)元件包括一個(gè)空心圓柱形部分，它在徑向上向外對吸入葉片限界。該一體的元件可以在關(guān)于一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸徑向?qū)ΨQ的分離面方面沒有側(cè)凹(底切結(jié)構(gòu))。例如，一體的元件可以在鑄造或壓鑄工藝中在永久鑄模中制造，該永久鑄?？梢匝刂蛛x面分開，從而該一體的元件可以從該永久鑄模中取出(起模)。分離面可以是一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面的一部分。通過選擇與旋轉(zhuǎn)軸徑向?qū)ΨQ的分離面，可以如此有利地設(shè)計(jì)該一體的元件，使得在從永久鑄模中起模時(shí)吸入葉片和流出葉片都不受到阻礙?？赡艿挠糜诩訌?qiáng)風(fēng)扇輪結(jié)構(gòu)，如例如輪轂或加強(qiáng)面，也被如此地成形，使得它們不妨礙起模。 由此為了生產(chǎn)大量的風(fēng)扇輪可以使用一個(gè)永久鑄模，它僅僅包括兩個(gè)部分并且沒有滑板 (Schieber)0風(fēng)扇此外可以包括一個(gè)具有支承風(fēng)扇輪的軸的風(fēng)扇馬達(dá)，其中，驅(qū)動(dòng)力矩借助于偏轉(zhuǎn)元件從風(fēng)扇馬達(dá)傳遞到風(fēng)扇輪上。風(fēng)扇輪例如可以注塑到軸上或軸的位于輪轂側(cè)的容納體上。軸可以與風(fēng)扇馬達(dá)的定子或轉(zhuǎn)子連接，其中，軸可以被一端地或兩端地可旋轉(zhuǎn)地支承。該軸尤其可以設(shè)置成在風(fēng)扇輪和風(fēng)扇馬達(dá)的定子或轉(zhuǎn)子之間傳遞剪切力、彎曲力、拉力和/或推力，而不參與從風(fēng)扇馬達(dá)到風(fēng)扇輪的驅(qū)動(dòng)力矩的傳遞。通過借助于偏轉(zhuǎn)元件將驅(qū)動(dòng)力矩引導(dǎo)到風(fēng)扇輪中，驅(qū)動(dòng)力矩不必借助于吸入葉片傳遞到流出葉片，因此吸入葉片可以針對流動(dòng)的有利性優(yōu)化地成形，而不受強(qiáng)度要求的影響。風(fēng)扇馬達(dá)可以包括與偏轉(zhuǎn)元件傳力配合地連接的外轉(zhuǎn)子(外轉(zhuǎn)子)。由于該外轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式，驅(qū)動(dòng)力矩可以在與旋轉(zhuǎn)軸之間的較大徑向間距下被施加到偏轉(zhuǎn)元件中，其中杠桿力很小，由此為偏轉(zhuǎn)元件保持很小的結(jié)構(gòu)負(fù)載。附加地，由外轉(zhuǎn)子包圍的風(fēng)扇馬達(dá)的定子可以最佳地填充偏轉(zhuǎn)元件的背離風(fēng)扇輪一側(cè)上的空間，從而風(fēng)扇可以特別緊湊地構(gòu)造。外轉(zhuǎn)子可以包括一個(gè)或多個(gè)永久磁體。由于在與風(fēng)扇輪的旋轉(zhuǎn)軸之間的較大的間距下永久磁體的較大的質(zhì)量，風(fēng)扇輪的旋轉(zhuǎn)慣性很高，在通過風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動(dòng)期間風(fēng)扇輪的旋轉(zhuǎn)被阻尼并且由此更均勻。因此在驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇輪期間通過交替激活的定子繞組減小噪聲的產(chǎn)生。按照第二方面，一種機(jī)動(dòng)車包括具有上述風(fēng)扇輪的風(fēng)扇。附圖簡述
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，附圖中

圖1是機(jī)動(dòng)車中的風(fēng)扇設(shè)備的一個(gè)示意圖2是一個(gè)帶有風(fēng)扇輪的風(fēng)扇的側(cè)剖視圖，該風(fēng)扇應(yīng)用于圖1的風(fēng)扇設(shè)備中，和圖3是圖2的風(fēng)扇輪的一部分的等軸測視圖。圖1顯示了機(jī)動(dòng)車風(fēng)扇設(shè)備100的示意圖。機(jī)動(dòng)車110包括吸氣系統(tǒng)120，風(fēng)扇 130和分配系統(tǒng)140。風(fēng)扇130包括風(fēng)扇輪150和風(fēng)扇馬達(dá)160。在圖1的視圖中沒有包含機(jī)動(dòng)車-風(fēng)扇設(shè)備100的可選用的元件，如過濾器、活門、閥、熱交換器、冷凝器和另外的元件，它們在此處不是很重要。風(fēng)扇馬達(dá)160將風(fēng)扇輪150置于旋轉(zhuǎn)中，使得空氣從機(jī)動(dòng)車 110的外側(cè)通過吸氣系統(tǒng)120被吸入到風(fēng)扇輪150中并且接著通過分配系統(tǒng)140被輸送到機(jī)動(dòng)車140的內(nèi)側(cè)。常常將吸氣系統(tǒng)(管道)120和分配系統(tǒng)(管道)140集成地實(shí)施在一個(gè)公共的系統(tǒng)(管道)中。風(fēng)扇130可以按照渦形裝置(Kartusche)的方式插入吸氣系統(tǒng)120，分配系統(tǒng)140或所述公共的系統(tǒng)中。在風(fēng)扇130的環(huán)境中，該系統(tǒng)可以具有一個(gè)元件，該元件將流出風(fēng)扇輪150的空氣的徑向流動(dòng)方向轉(zhuǎn)變成一種線性的流動(dòng)方向，例如增壓螺旋 (Druckerh5hungsspirale)，它此外壓縮流出的空氣。圖2顯示了圖1的風(fēng)扇130的側(cè)剖視圖。風(fēng)扇130包括風(fēng)扇輪150和風(fēng)扇馬達(dá) 160，它們借助于軸300被相互連接起來。風(fēng)扇輪150包括帶有進(jìn)入緣邊220的吸入葉片210和帶有流出緣邊240的流出葉片230。吸入葉片210從風(fēng)扇輪的輪轂250沿徑向向外延伸到風(fēng)扇輪150的加強(qiáng)面260，該加強(qiáng)面跟隨風(fēng)扇輪150的一部分周面輪廓。吸入葉片210被這樣地成形，即在風(fēng)扇輪150 旋轉(zhuǎn)時(shí)空氣被沿軸向從下方吸入。吸入葉片210過渡到流出葉片230中，流出葉片沿著加強(qiáng)面260沿旋轉(zhuǎn)方向布置。當(dāng)風(fēng)扇輪150被置于旋轉(zhuǎn)中時(shí)，流出葉片230使已經(jīng)沿軸向通過吸入葉片210的空氣在周向上加速，從而被加速的空氣由于離心力的作用沿徑向在流出緣邊240處流出。在流出緣邊240的區(qū)域中，流出葉片230可以被鐮刀形地彎曲，以改善該流出。 集成地構(gòu)造的吸入/流出葉片210，230在上方以偏轉(zhuǎn)元件270為界。偏轉(zhuǎn)元件270 在輪轂250的區(qū)域中環(huán)形地構(gòu)造并且借助于一種配合連接與葉片210，230或與輪轂250連接。附加地，在該視圖中可以看見的這兩個(gè)流出葉片230在它們的流出緣邊240的區(qū)域中具有長孔290，在該長孔中配合安置著偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)270的對應(yīng)的榫銷(栓釘)280，由此在偏轉(zhuǎn)元件270和流出葉片280之間建立傳力配合連接。風(fēng)扇馬達(dá)160包括定子310和帶有永久磁體330的外轉(zhuǎn)子320。外轉(zhuǎn)子320與偏轉(zhuǎn)元件270 —體地構(gòu)造并且容納永久磁體330。永久磁體330可以配合安裝到、壓入和/或粘接到外轉(zhuǎn)子320中。在定子310和永久磁體330之間存在的力矩借助于外轉(zhuǎn)子320直接地引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)元件270上并且從那里引導(dǎo)到流出葉片230中，從而風(fēng)扇輪150被圍繞定子 160驅(qū)動(dòng)。定子310可以抗旋轉(zhuǎn)地(drehstabil)與一個(gè)環(huán)繞的結(jié)構(gòu)相連接，以便將風(fēng)扇130 例如固定在吸氣系統(tǒng)120和/或分配系統(tǒng)140中。軸300抗轉(zhuǎn)動(dòng)地與輪轂250和與偏轉(zhuǎn)元件270連接。這種連接例如可以通過焊接、 粘接、擠壓、卡鎖或通過配合連接來建立；輪轂250也可以注射或澆鑄在軸300上。在其上側(cè)處，軸300可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在風(fēng)扇馬達(dá)160的定子310上。軸300保證風(fēng)扇馬達(dá)160相對于風(fēng)扇輪150在軸向上的固定。附加地，軸300傳遞在風(fēng)扇輪150和風(fēng)扇馬達(dá)160的定子310之間的翻轉(zhuǎn)力，彎曲力和剪切力。但是，通過在定子310中的可轉(zhuǎn)動(dòng)的支承，軸300不傳遞力矩并且尤其是不將驅(qū)動(dòng)力矩從風(fēng)扇馬達(dá)160 傳遞到風(fēng)扇輪150。圖3顯示了作為圖2的風(fēng)扇輪150的組成部分的一體式元件340。元件340包括輪轂250，加強(qiáng)面260，以及數(shù)個(gè)流出葉片230和數(shù)個(gè)吸入葉片210，其中后者在選擇的視圖中只能夠看見一個(gè)局部。吸入葉片210過渡到流出葉片230的一部分中；集成的吸入/流出葉片210/230在輪轂250和加強(qiáng)面260之間延伸。在每兩個(gè)與吸入葉片210集成一體的流出葉片230之間構(gòu)造另一個(gè)流出葉片230，該流出葉片在徑向上沒有一直延伸到輪轂250。與吸入葉片210集成地構(gòu)造的那些流出葉片230設(shè)有用于容納榫銷280的長孔290， 該榫銷在圖2中的偏轉(zhuǎn)元件270上形成，用于在偏轉(zhuǎn)元件270和流出葉片230之間建立配
合連接。一體的元件340被這樣地設(shè)計(jì)構(gòu)造，即它可以容易地在鑄造或壓鑄法中鑄造并且接著無問題地從鑄造模具或壓鑄模子中取出。用于制造集成一體的模制件240的永久模具可以包括一個(gè)上部分和一個(gè)下部分，其中，在這些部分之間的分離面可以沿著元件340的一個(gè)徑向平面延伸或者至少分段地跟隨葉片210/230的上部輪廓。為了制造風(fēng)扇輪150，圖2中的偏轉(zhuǎn)元件270可以在一個(gè)簡單的加工工序中與一體的元件340連接。通過在榫銷280和長孔290的區(qū)域中或在輪轂250的區(qū)域中的配合連接，可以將偏轉(zhuǎn)元件270與一體的元件340快速并且持久地相連接。
權(quán)利要求
1.風(fēng)扇(130)，其包括風(fēng)扇輪(150)，所述風(fēng)扇輪具有-帶有進(jìn)入緣邊(220)的吸入葉片(210)，所述進(jìn)入緣邊面對著風(fēng)扇輪(150)的軸向進(jìn)口方向，和帶有流出緣邊(240)的流出葉片(230)，所述流出緣邊面對著風(fēng)扇輪(150)的徑向出口方向，和-偏轉(zhuǎn)元件(270)，其用于將空氣從吸入葉片(210)的作用區(qū)偏轉(zhuǎn)到流出葉片(230)的作用區(qū)，其特征在于，-所述偏轉(zhuǎn)元件(270)與至少一個(gè)流出葉片(230)形狀配合地和/或傳力配合地連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇(130)，其特征在于，至少一個(gè)吸入葉片(210)與流出葉片(230) —體地構(gòu)造。
3.按照權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的風(fēng)扇(130)，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)元件(270) 借助于配合連接機(jī)構(gòu)(280，290)與流出葉片(230)連接。
4.按照權(quán)利要求3所述的風(fēng)扇(130)，其特征在于，所述配合連接機(jī)構(gòu)(280，290)具有榫銷(280)和與榫銷對應(yīng)的凹部(290)。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)扇(130)，其特征在于，吸入葉片(210)和流出葉片(230)形成風(fēng)扇輪(150)的一體的元件(340)。
6.按照權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇(130)，其特征在于，所述一體的元件(340)關(guān)于一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸徑向?qū)ΨQ的分離面沒有側(cè)凹構(gòu)造。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)扇(130)，其特征在于，風(fēng)扇包括風(fēng)扇馬達(dá) (160)，風(fēng)扇馬達(dá)具有支承所述風(fēng)扇輪(150)的軸(300)，其中，驅(qū)動(dòng)力矩借助于偏轉(zhuǎn)元件 (270)被從風(fēng)扇馬達(dá)(160)傳遞到風(fēng)扇輪(150)。
8.按照權(quán)利要求7所述的風(fēng)扇(130)，其特征在于，風(fēng)扇馬達(dá)包括與偏轉(zhuǎn)元件(270)傳力配合地連接的外轉(zhuǎn)子(320)。
9.按照權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇(130)，其特征在于，外轉(zhuǎn)子(320)包括至少一個(gè)永久磁體(330)。
10.機(jī)動(dòng)車(110)，其包括一個(gè)按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)扇(130)。
全文摘要
風(fēng)扇(130)的風(fēng)扇輪(150)包括帶有進(jìn)入緣邊(220)的吸入葉片(210)，所述進(jìn)入緣邊面對著風(fēng)扇輪的軸向進(jìn)口方向，和帶有流出緣邊(240)的流出葉片(230)，所述流出緣邊面對著風(fēng)扇輪的徑向出口方向，以及與至少一個(gè)流出葉片形狀配合地和/或傳力配合地連接的偏轉(zhuǎn)元件(270)，其用于將空氣從吸入葉片(210)的作用區(qū)偏轉(zhuǎn)到流出葉片(230)的作用區(qū)。
文檔編號(hào)F04D29/28GK102472289SQ201080033332
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者席爾 A., 路德維希 M. 申請人:羅伯特·博世有限公司